Особенности производства графита

В различных сферах промышленности используется натуральный или искусственный графит. Производство этого материала отличается используемыми материалами и технологиями.

Особенности производства натурального графита

Этот минерал в природе представлен в форме:

• рассеянных чешуек;
• кристаллического чешуйчатого материала;
• аморфного графита.

Природные виды графита отличаются содержанием большого объема примесей. Поэтому перед тем, как начать производственный процесс, выполняются специальные анализы. С их помощью можно определить уровень содержания примесей.

В графитовой руде содержится не только ографиченный углерод, но также зола и многочисленные летучие добавки. В чешуйчатых гранитах доля минерала не превышает 15%. В плотнокристаллических графитах этот показатель не может быть меньше 35%.

Если показатель содержания углерода находится в пределах от 20% до 40%, то технологический процесс должен предусматривать рудоразраборку или флотацию. Эти процесс обеспечивают обогащение руд.

Под рудоразборкой подразумевается процедура отбора примесей и кусков руды. Эта процедура актуальна, если графит производится из скрытокристаллических руд. В данном случае происходит размалывание и последующая разборка руд.

Обогащение графита посредством флотации предусматривает применение двух разных технологий. Пенная флотация считается основным вариантом обогащение руд. В качестве альтернативы может использоваться масляная флотация. Но эта технология считается устаревшей.

Особенности производства искусственного графита

В промышленности используется и искусственный графит, характеризующийся чистотой и несущественной кристалличностью. Существует 4 марки такого графита:

• Доменный. Для его изготовления применяются отходы доменного производства.
• Коксовый. Эту разновидность графита изготавливают из нефтяного кокса.
• Реторный. Материал этого типа можно получить в результате добычи из каменного угля светильного газа.
• Ачесоновский. Его добывают в электрических печах в процессе перекристаллизации антрацита.

Если описывать процесс производства на заводе, то стоит отметить 3 основных этапа: дробление, прокалывание и размалывание исходного сырья. В качестве этого сырья обычно используется кокс или пек.

Из этого сырья и связующих материалов складывается углеродная масса, которую необходимо подвергнуть обжигу. Результатом является карбонизация – отдельные частички углеродов связываются в монолитное тело, предназначенное для кристаллизации (графитации).

Дополнительно полученный искусственный материал может быть обработан фенольными или фурановыми смолами. За счет этого обеспечивается уменьшение пористости готового материала. На следующем этапе выполняется повторный обжиг и кристаллизация. Этот цикл может повторяться до 5 раз.

Существуют и другие способы получения графита. Для этого может использоваться пиролиз. В данном случае углероды в газообразной форме осаждают на графитовую подложку. Такой материал принято называть пирографитом.

Остается добавить, что из искусственного графита могут быть выполнены различные изделия: графитированные электроды с высокой термостойкостью и низким содержанием смолы, теплообменное оборудование, устойчивое к кислотам и высоким температурам, плиты, аноды, пластины, полуфабрикаты и заготовки для дальнейшей обработки и т.д.